海洋油气田开采过程中，需要利用立管系统将海底的集输管线与海上生产平台进行连接。在油气田开发后期，随着储层压力的降低，气液流速的减小，强烈段塞流随之出现[1]，会对集输/立管系统的设计以及油气田的正常生产带来不利影响[2]：造成管路压降急剧增大，井口回压升高，油气井产量减少，甚至发生停产等事故[3-4]；集输管线末端气相、液相交替流出，使下游分离器发送溢流或断流；压力的剧烈波动，引起管道的震动，造成管线的机械损害，影响海洋平台的安全性和稳定性，还会加剧管壁的腐蚀以及增压设备的气蚀。
Yocum B T[5]首次发现了严重段塞流，其后Schmidt Z等[6-8]定义此种现象为“严重段塞流”，众多学者从理论和实验研究两方面研究了严重段塞流的流动特性和消除方法。目前消除强烈段塞流的方法较多，根据外部干扰的施加与否可分为两大类，即主动消除法和被动消除法[9]。主动消除法主要包括以下3种方法：立管顶部节流法、外部气举法和基于控制的方法；被动消除法是利用设备对流体的约束和引导来消除段塞，不需要施加任何外部干扰。相比于主动消除法，被动消除法在建成投产后便难以调整，灵活性较差，然而由于生产运营中无需额外成本，且可以和主动消除法相结合，应用较广。
Schmidt Z等[10]经研究发现，强烈段塞流发生的必要条件之一是立管基底上游管道内的流动为分层流，将管道中的分层流变为非分层流即可避免强烈段塞流的产生。流动调节器通常安装于立管基底上游，通过改变流型来消除强烈段塞流[11-12]。波纹管作为一种新型流动调节器，由于其加工制造简单、压降损失小、缓解压力波动等特点，得到了越来越多的关注，Xing L等[13-15] 通过数值模拟和试验研究了波纹管的流动调节效果，结果表明，波纹管在减小强烈段塞流区域、降低产液量波动和减轻压力波动等方面均具有良好的作用。
目前针对波纹管的研究集中在调节流型消除段塞流效果方面，尚未发现针对其结构参数的研究。由于被动消除法建成投产后难以调整，波纹管结构参数的优化对于减少投资、提高消除效果具有重要意义。